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内燃机构造ppt课件

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第二节 内燃机的总体构造

第二节 内燃机的总体构造

• 气缸工作容积Vh：在一个气缸中，活塞从上止 点到下止点所扫过的容积 • Vh =[D2/(4106)] S • 内燃机总排量VH ：i个气缸工作容积的总和 • VH = i Vh • 气缸总容积Va ：当活塞在下止点时，活塞上方 的气缸容积。 • 燃烧室容积Vc ：当活塞在上止点时，活塞上方 的气缸容积。 • Va =Vh + Vc • 压缩比 ：气缸总容积与燃烧室容积之比 • = Va / Vc
基本名词术语
• 曲柄半径r：主轴颈轴心与曲柄销轴心间的 距离。 • 连杆长度l：连杆小头中心与连杆大头中心 间的距离。 • 上止点：活塞离曲轴中心距离最大的位置。 此时活塞销中心离曲轴中心的距离为 l+r • 下止点：活塞离曲轴中心最小距离的位置。 此时活塞销中心离曲轴中心的距离为 l-r • 活塞行程S ：上止点与下止点间的距离。 • 故 s=(l+r)-(l-r)=2r
二、总体构造
• • • • • • • • 四冲程汽油机主要由下列机构和系统组成： 1 曲柄连杆机构 2 配气机构 3 供给系 4 点火系 5 润滑系 6 冷却系 7 起动装置
1．曲柄连杆机构
• 功用：曲柄连杆机构是 内燃机的基本机构。在 燃油燃烧时，活塞承受 气体膨胀的压力，并通 过连杆使曲轴旋转，将 活塞的往复直线运动变 为曲轴的旋转运动而输 出动力。 • 组成：气缸体、气缸盖、 曲轴箱、活塞、连杆和 带有飞轮的曲轴。
柴油机结构特点
（结合16V240ZJ设计图详细介绍）
• 1、柴油机是用气缸内空气被压缩后的高 温来发火的(压缩着火)，所以没有点火系。 • 2、柴油机的燃油供给部分也和汽油机的 不同。 其组成为：柴油箱、输油泵、柴油滤清 器、喷油泵、高压油管和喷油器。

内燃机构造介绍课件

内燃机构造介绍课件

STEP3
STEP4
汽油内燃机：使用 汽油作为燃料的内 燃机，具有较高的 功率和转速，适用 于汽车、摩托车等 交通工具。
柴油内燃机：使用 柴油作为燃料的内 燃机，具有较高的 热效率和扭矩，适 用于卡车、拖拉机 等重型车辆。
液化石油气内燃机： 使用液化石油气作为 燃料的内燃机，具有 较低的排放和噪音， 适用于家庭、小型工 业设备等场合。
质材料、优化结构设 计等方式降低发动机 重量
02 降低排放：采用先进
的排放控制技术，降 低污染物排放
04 提高可靠性：通过优
化设计、提高制造工 艺等方式提高发动机 的可靠性和耐久性
智能化控制
01
电子控制单元（ECU）：实现对内燃机的精
确控制，提高燃油经济性和排放性能
02
传感器技术：实时监测内燃机运行状态，
能
热能转化为机 械能，推动活
塞运动
活塞运动带动 曲轴旋转，产 生旋转机械能
旋转机械能通 过传动系统传 递给车轮，驱
动车辆行驶
2
内燃机的主要部 件
气缸
1
气缸是内燃机的 核心部件，负责 燃烧燃料产生动
力。
3
气缸内部有活塞， 活塞在气缸内上 下运动，压缩空 气和燃料混合物，
产生动力。
2
气缸通常由铸铁 或铝合金制成， 具有较高的强度
曲轴
作用：将活塞的往 复运动转化为旋转 运动，驱动汽车前 进
01
结构：由主轴颈、 连杆轴颈、曲柄、 平衡块等部分组成
02
04
加工工艺：采用精 密铸造、锻造、热 处理等工艺，保证 曲轴的精度和性能
03
材料：一般为优质 合金钢，具有高强 度、高耐磨性和耐 高温性

内燃机原理全 ppt课件

内燃机原理全 ppt课件

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2．压缩过程 在进气过程终了后，进、排气门都关闭，
曲轴继续旋转，活塞自下止点向上止点移动， 将气缸中的混合气压缩，进行压缩过程。压 缩过程在示功图上以曲线ac表示。压缩终了 时气体的压力和温度主要视压缩比的大小而 定，压力约为0.85-2MPa，温度可达600-700K。
压缩比愈大，压缩终了时混合气的压力 和温度也愈高，混合气的燃烧速度以及燃 烧过程的最高温度和压力就愈高；
2、内燃机工作循环示功图：
研究内燃机的工作循环时，可以利用一种表示气缸
内气体压力和相当于活塞不同位置时的气缸容积V之间的
变化关系图(P-V图)。此图能表示一个工作循环中气体在
气缸内所作的功，所以称为示功图。
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二、四冲程汽油机的工作原理
四冲程化油器式汽油机的结构简图和P-V示功图。
根据气门安装位置的不同，配气机构的布 置形式主要有侧置式(顺装气门)和顶置式(倒 装气门)两种。
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3、供给系
供给系的功用是供给气缸空气和燃油(可燃混合 气)，并排出燃烧后的废气。
化油器式汽油机工作时，汽油泵将汽油箱中的 汽油吸出，经汽油滤清器滤清后压送到化油器；同 时空气经空气滤清器滤清后也进入化油器。在化油 器中汽油被喷散，并在很大的程度上被蒸发，汽油 与空气混合后形成可燃混合气经进气管被吸入气缸。 燃烧形成的废气经排气管和排气消声器排人大气。 4、点火系
Va
Vc
压缩比ε表示气缸中的气体被压缩后体积缩小
的倍数，它对内燃机的性能有重要影响。
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二、总体构造
四冲程汽油机 :
主要由下列机构和系统组成：曲柄连 杆机构、配气机构、供给系、点火系、润 滑系、冷却系和起动装置。

内燃机原理和构造(共57张PPT)

内燃机原理和构造(共57张PPT)
为满足更严格的排放法规，内燃机技术需要不断升级 。
多元化动力总成
未来动力总成将呈现多元化趋势，内燃机将与电动机 、燃料电池等共同存在。
提高效率降低排放策略
涡轮增压技术
提高进气压力，增加发动机功 率和扭矩，同时降低油耗和排 放。
轻量化设计
采用高强度材料和先进制造工 艺，减轻发动机重量，提高燃 油经济性。
02
密封材料选择
根据密封部位的工作条件和要求，选择合适的密封材料，如橡胶、塑料
、金属等。
03
密封技术改进
随着技术进步，新型密封材料和结构不断涌现，如高性能橡胶材料、复
合密封结构等，提高了密封效果和耐久性。同时，采用先进的加工工艺
和质量控制手段，确保密封件的精度和质量。
05
性能评价与试验方法
Chapter
应用领域与市场需求
应用领域
内燃机广泛应用于交通运输、工程机械、农业机械、发电机组等领域，为现代社 会提供了强大的动力支持。
市场需求
随着全球经济的不断发展，对于内燃机的需求也在持续增长。特别是在新兴市场 和发展中国家，由于基础设施建设和工业化进程的加速，对于内燃机的需求尤为 旺盛。同时，市场对于更加高效、环保的内燃机的需求也在不断增加。
缸内直喷技术
提高燃油雾化质量，实现更精 确的燃油喷射控制。
可变气门正时技术
根据发动机工况实时调整气门 开度和气门关闭时间，优化燃 烧过程。
余热回收技术
利用发动机余热为车辆提供辅 助热源，提高能源利用效率。
THANKS
感谢观看
润滑、冷却与密封技术
Chapter
润滑系统组成及作用
润滑系统组成
包括机油泵、机油滤清器、机油 冷却器、油道等。

内燃机原理与构造课件

内燃机原理与构造课件
动机等。 ? 4、按进气状态分，有非增压式内燃机和增压式内燃机之分。 ? 5、按冷却方式分，有水冷式和风冷式两种。汽车和工程机械用内燃机多数是
水冷式的。 ? 6、按气缸数及布置分，有单缸内燃机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃
机、直列式内燃机、 V形内燃机(图1-1a)、对置气缸式内燃机 (图1-1b)、斜 置式内燃机。 ? 7、按用途分类，有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车 用、发电用、农用等内燃机。 ? 8、其他，除以上方式分类外，还可按转速来分，有高速、中速和低速等几种。
.
4
关于排放标准
? 1961年美国开始规定轿车的排气标准， 1970年美国加利福尼亚州决定对载重卡车 用柴油机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮
氧化合物从1973年和1975年起分两个阶段 进行限制，接着在欧洲、日本和我国都相应
制定了汽车排放法规，并且这些法规将越来
越严格。此外，由于从1973年10月开始， 石油输出国大幅度地提高石油价格，从而引
? 6-气缸 7-活塞 8-曲 轴 9-曲轴正时皮带轮 10-传动
? 链轮 11-连杆 12-气 门 13-凸轮轴正时齿 轮
.
11
图1-4 四冲程汽油机基本结构简图
? 1-气缸 2-活塞 3-连 杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门
? 7-进气道 8-火花塞 9-排气门 10-排气道
.
12
表1-1 四冲程汽油机工作过程
内气体压力和温度迅速增加（最高压力达 5Mpa，最高温度达
2800K），气体体积急剧膨胀，推动活塞从上止点向下止点运
动（相当于曲轴转角 360°~540°），通过连杆使曲轴旋转
起各国对发动机燃油经济性的重视。
.

内燃机最完整flashPPT课件

内燃机最完整flashPPT课件

可靠性、耐久性及维修性
可靠性定义及评价指标
可靠性表示内燃机在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。常用的可靠性评价指 标有平均故障间隔时间(MTBF)、故障率等。
耐久性试验方法及影响因素
耐久性表示内燃机在长期使用过程中的抗磨损和抗疲劳能力。耐久性试验通常包括台架试 验和道路试验，影响因素包括设计、材料、工艺、使用条件等。
维修性设计原则及实施方法
维修性表示内燃机在发生故障后易于进行维修和保养的能力。维修性设计原则包括简化结 构、提高零部件通用性和互换性、采用快速维修技术等。实施方法包括模块化设计、易损 件快速更换等。
CHAPTER 03
汽油机技术特点与发展趋势
汽油机技术特点分析
高效能
轻便
汽油机具有较高的热效率和机械效率，使 得其整体效率较高。
润滑与冷却系统
机油泵
将机油从油底壳中抽出，供给到各润 滑部位。
机油滤清器
过滤机油中的杂质，保证机油清洁。
02
01
03
散热器
通过冷却液循环将热量从内燃机中带 走，实现冷却效果。
节温器
控制冷却液循环路径，实现内燃机在 不同温度下的正常工作。
05
04
水泵
驱动冷却液循环流动。
CHAPTER 02
内燃机性能参数及评价指标
高效燃烧技术
改进燃烧室设计、优化点火系统等手段提高燃烧 效率，减少污染物排放。
余热回收技术
利用内燃机余热进行发电或供暖，提高能源利用 效率。
企业如何应对环保法规挑战
加强技术研发
投入更多资源进行内燃机绿色制造技术的研 发和创新。
强化供应链管理
与供应商合作，确保零部件和材料符合环保 要求。

内燃机原理、结构PPT课件

内燃机原理、结构PPT课件

作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和
系统。
• (1) 曲柄连杆机构
•
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要
运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作
功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转
换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩
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(4)排气行程 • 可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便
进行下一个进气行程。当作功接近终了时，排气门开启，进气门 仍然关闭，靠废气的压力先进行自由排气，活塞到达下止点再向 上止点运动时，继续把废气强制排出到大气中去，活塞越过上止 点后，排气门关闭，排气行程结束。实际汽油机的排气行程也是 排气门提前打开，延迟关闭，以便排出更多的废气。由于燃烧室 容积的存在，不可能将废气全部排出气缸。受排气阻力的影响， 排气终止时，气体压力仍高于大气压力，约为0.105～0.115MPa， 温度约为900～1200K。 曲轴继续旋转，活塞从上止点向下止点运 动，又开始了下一个新的循环过程。可见四行程汽油机经过进气、 压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环，这期间活塞在上、 下止点往复运动了四个行程，相应地曲轴旋转了两圈。
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(2) 压缩行程
曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都 关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断 升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。此时气体的压力和温度主 要随压缩比的大小而定，可燃混合气压力可达0.6～1.2MPa，温度可达 600～700K。 压缩比越大，压缩终了时气缸内的压力和温度越高，则 燃烧速度越快，发动机功率也越大。但压缩比太高，容易引起爆燃。 所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情 况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播，造成尖 锐的敲缸声。会使发动机过热，功率下降，汽油消耗量增加以及机件 损坏。轻微爆燃是允许的，但强烈爆燃对发动机是很有害的，汽油机 的压缩比一般为ε＝6～11。

内燃机工作原理和总体构造28页PPT

内燃机工作原理和总体构造28页PPT
何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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（三）发动机基本术语
上止点（T.D.C.）：活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点（B.D.C.）：活塞顶离曲轴中心最近处。 活塞行程 S ： 上、下止点之间的距离。
曲柄半径 R ：曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴 中心的距离。
气缸工作容积Vh：活塞从上止点到下止点所扫过 的容积（气缸排量） 。
发动机工作容积VL：多缸发动机各气缸工作容积
1、四冲程汽油机的工作循环 （1）进气行程（0~180 CA）： 活塞自上止点向下止点移动，活塞上方气 缸容积增大，形成一定真空，此时排气门 关闭，进气门打开，可燃混合气由化油器 经进气歧管、进气门吸入气缸，历时一个 活塞行程，曲轴旋转180°转角。由于有进 气阻力，进气终了时缸内压力低于大气压 力，约为0.075~0.09MPa；由于气缸内的可 燃混合气受上一循环残余废气和高温零件 的加热，进气终了时缸内气体温度上升到 370~400K。
第二节 四冲程发动机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理 （一）基本工作原理
1、化油器式汽油机：汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气，再输入
发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——传统式。
2、汽油喷射式汽油机： （1）进气管内喷射： 将汽油喷射入进气管内，同空气混合成可燃混合气，
再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功—— （现代轿车电控汽油喷射式汽油机）。
配气机构—为了吸入新鲜气体和排出 废气，设有进气门2和排气门3，曲轴 14通过正时齿轮副推动配气凸轮轴转 动，凸轮通过挺杆克服气门弹簧力顶 开气门，气门在气门弹簧预紧力的作 用下关闭。
供给系—汽油和空气在化油器4内 混合成新鲜可燃混合气，经过进气 管1、进气门2吸入气缸内，燃烧后 的废气经过排气门3、排气管排入 大气中。
的总和 （发动机排量） 。
VL=
D2 4
S
i
式中：D——气缸直径（cm） S——活塞行程（cm）
i ——气缸数
燃烧室容积VC ：活塞在上止点时，活塞顶上方的ຫໍສະໝຸດ 气缸容积（或气缸最小容积）。
气缸总容积Va ：活塞在下止点时，活塞顶上方的 气缸容积（或气缸最大容积）
压缩比 ： 气缸总（容V积a=与V燃C+烧Vh室）容积之比。
往复活塞式内燃机:
1、按所用的燃料分： （1）液体燃料发动机；汽油机（gasoline engine）； 柴油机（diesel engine）。
（2）气体燃料发动机：压缩天然气发动机（CNG）； 液化石油气发动机（LPG）。
2、按发火方式分：（1）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机）； （2）压燃式发动机（如柴油机）。
（2）气缸内直接喷射：将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合
气并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（未来发展）。
（二）单缸汽油机基本结构：
曲柄连杆机构—气缸7内装有活塞8， 活塞通过活塞销10、连杆11与曲轴14 相连接。活塞在气缸内作往复直线运 动，通过连杆推动曲轴转动，通过飞 轮13对外输出作功。
内 燃 造 机 构
教材：
1、《汽车构造》上册：面向21世纪课程教材—吉林工大陈家瑞主编
第一章 发动机的工作原理和 总体构造
第一节 发动机的分类
一、发动机：将某一种形式的能量（热能、电能、化学能、太阳能等）转 变 成机械能的机器。 二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。 1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器内部并转变成机械 能输出的热力发动机。如蒸汽机。 2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能， 然后再将热能转变成机械能输出的热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮机 (按热能转变成机械能的主要构件分）。 3、比较： ▪外燃机体积大，重量重，热效率低； ▪内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，起动性能好; ▪燃气轮机功率大，转速高， 质量小（没有往复运动件，单位功率质量小）， 转矩特性好（减少 变速器挡数），燃料适应性好，起动性好，但耗油量、噪 声和制造成本均较高，适用于坦克发动机
点火系—气缸内的新鲜可燃混 合气经过压缩后由气缸盖上伸 入燃烧室内的火花塞5产生的 点火花点燃。
润滑系—机油泵17由配气凸轮 轴上的偏心凸轮驱动，将油底 壳16内的机油吸入并经过机油 管15、润滑油道泵入到各运动 件的摩擦部位进行润滑。
冷却系—水泵9由曲轴14上的 皮带轮带动，将来自散热器冷 却后的冷却水泵入气缸7燃烧 室周围的冷却水套，经过气缸 盖6中的冷却水套，热水由气 缸盖上部的出水口流往散热器。
（a）进气行程
（2）压缩行程（180~360 CA）： 为了使可燃混合气能迅速燃烧，
（ =Va / VC =1+ Vh/ VC ）
（四）四冲程发动机的工作循环：
在发动机内，每一次将热能转变成机械能都必须经过吸入空气、压缩 和输入燃料，使之发火燃烧而膨胀作功，然后将生成的废气排除这样一系 列连续过程，称为一个工作循环。...
四冲程发动机的工作循环需要经过进气、压缩、膨胀（作功）、排气 四个过程，对应活塞上下四个行程，相应的曲轴转角旋转720（两周）。
3、按工作循环的冲程数分： （1）四冲程发动机； （2）二冲程发动机。
4、按冷却方式分： （1）水冷发动机； （2）风冷发动机。
5、按进气方式分： （1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）； （2）强制吸气式（增压式发动机）。
6、按气缸数分： （1）单缸发动机 ； （2）多缸发动机。
7、按气缸排列方式分：（1）单列发动机：直立式发动机、平卧式发动机 （2）双列发动机： V型发动机、水平对置式发动机
三、活塞式内燃机：
按活塞运动方式分： 1、往复活塞式内燃机 2、转子活塞式内燃机
三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于1958年由德 国F.汪克尔发明，关键技术是1954年F.汪克尔提出的气密封系 统，1964年德国NSU公司将转子发动机装在轿车上，1967年日本 东洋工业公司成批生产，至今。
比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比，优点是体积小， 重量轻，转速高，升功率大，现代转子发动机燃油消耗率水平 接近往复活塞式发动机，但耐久性、可靠性等较差，制造成本 较高。